一.微波(bō)汙水(shuǐ)處(chù)理原理
微波對流體中物質進行選(xuǎn)擇性加(jiā)熱,對吸波(bō)物質有低溫催化作用;能夠加速流體中固、液分離(lí);具有低溫殺菌、均勻加熱、迅速(sù)升溫、快(kuài)速穿透等功能。達到(dào)去(qù)汙除(chú)濁殺菌的效(xiào)果,不產生二(èr)次汙(wū)染(rǎn)。
將汙水送入2450兆赫的微波場中,根(gēn)據“極性分子理論”,極性分(fèn)子在(zài)微波場作用下,發生高頻振蕩,消耗能量而發熱(rè)。在單位體積內的物質,被吸收的(轉化為熱能損耗)微波功(gōng)率Pa,與電場(磁場)強度E、物質的損耗角正切tgδ和頻率f成正比。物質吸收的微波能全(quán)部轉化為熱能,Pa即為單位(wèi)時間內,單位物質體積中產(chǎn)生的能量。tgδ即(jí)為物質的介電常數。微波除了能加速(sù)反(fǎn)應之外(wài),還具有分子間(jiān)直接作用而引(yǐn)起的“非熱效(xiào)應”。反應的程度除了與反應類型有關外(wài),還與微波的強度、頻率、調製方式及環境條件有關。對(duì)有些不能直接與微波反映的有機(jī)化合物,可通過添加劑把微(wēi)波(bō)能(néng)傳給這些物質而(ér)誘發化學反應。在添加劑的作用下(xià)溫度迅速升高(例如很容(róng)易超1400℃)。水中的汙染物是在添加(jiā)劑與微(wēi)波的共同作用下,發生劇(jù)烈的催化、物理化學反(fǎn)應,轉化成不可(kě)溶物質或氣(qì)體(tǐ)從水中分(fèn)離,水中的(de)大(dà)分子(zǐ)、難降解有機汙染物在微波及添(tiān)加劑的共同作用下,被(bèi)分解為小(xiǎo)分子,與添加劑結合成速沉絮體物去除,金屬離子可直接與添加劑合成速沉絮體物沉澱,氨氮轉化為氨氣逸出,水中磷轉化為(wéi)不可溶解磷酸鹽沉澱去除。對水中的汙染物通過物理及(jí)化學作用進行降解(jiě)、轉化,從而達到汙水淨化。
反應過程:
P: 水分子、汙染物(wù)分子
M: 添加劑
SS: 懸浮物
R: 有機物
微波能的化學作用:能夠極化水分子及(jí)有機化合物分子,使有(yǒu)機化合物與(yǔ)添加劑之間形(xíng)成過渡態產物,降低氧(yǎng)化和分(fèn)解有害有機化合物所需要的活化能,使(shǐ)反應(yīng)加(jiā)速進行。
微波能的物理作用:能夠加熱和極化水及汙染物分子,提高氧化和分解有害有機化合(hé)物所需要的反(fǎn)應(yīng)條件,達到反應所需要的活(huó)化能。
能夠加熱和極化水及汙染物分子,使絮凝劑與汙染物(wù)之(zhī)間形成的共聚物的(de)沉澱(diàn)反應更(gèng)完全、更快速。
微(wēi)波在處理水中汙染物的同時,也(yě)能殺滅水中的細菌、藻類等微生物。其作用原理是由於微波輻射的熱效應,即微波輻射場照射生物體,引起生物體(tǐ)組(zǔ)織器官的加熱作用而產生的生理影響和抑製、傷害作用。組成細胞的極性分子在外加微波場的(de)作(zuò)用下迅速升溫發熱,從而導致(zhì)生物體細胞組織溫(wēn)度升高。當微波功率密度(dù)較大(dà),生物體產熱(rè)過多,超(chāo)過了(le)體溫調節能(néng)力,生物體的溫度平衡功能失調,發(fā)生生理功能(néng)紊亂,進而死亡。
二.工藝流程及適用範圍(wéi)
1.微波工藝流程
微波汙水處理工藝與(yǔ)傳統的汙水處理工藝相比,其優點是工藝流程大大簡化,且減少(shǎo)大量的管網工程(chéng),對進水(shuǐ)的pH,濃(nóng)度、溫度等無特殊要求。工藝(yì)流程圖見圖2-1。
工藝流程
格柵:清除汙水中較大顆粒.砂石、木塊、塑料等大塊雜物;
調節池:調(diào)節水量和水質,降低對後續處理構築物的(de)衝擊負荷;
混合器:將汙水(shuǐ)與投加的1#、2#添加劑進行(háng)充分混合與振蕩;
微波反(fǎn)應器:汙染物(wù)與添加劑進行物理化學反應以及微波低溫催化的物化反應;
沉降過濾設備:實現固液分離,達到排放或(huò)回用目的,汙泥則脫水外運或用作其他用途。
水中汙染物是在添加劑與(yǔ)微波的共同作用下,發生劇烈的催化(huà)、物理化學反應(yīng),轉化成不(bú)可溶(róng)物質或氣體從水中分離,水中的大分子、難降解的有機汙染物在微(wēi)波及添加劑的共(gòng)同作用下,被分解為小分子,與添加劑結合生成速沉(chén)絮體物(wù)去除;金屬離子可直接與添(tiān)加劑結合生成速沉絮體物沉澱;氨氮轉化為氨氣逸出;水中磷轉化為不可溶解磷酸鹽沉澱去除(chú)。
2微波技術特點
工藝流程短,絮凝沉澱速度快,占地麵積小。用微波汙水(shuǐ)處理技術日處理2500噸水的工程,總占(zhàn)地麵積不到300m2,其中微波能水處理機組設備僅(jǐn)占地64 m2,約為普通活性汙泥法處理工藝的1/6—1/10(傳統方法總占地麵積大於2000m2)。
工程投資強度低,建設工(gōng)期短。由於設備本身的獨特性,不必鋪設龐大的管網(wǎng)和水池,土建簡單(dān);設備結構緊湊,且為組塊拚裝式,施工安裝快捷方便,大大縮短工(gōng)期,日處理量為2500m³的單套機組的工程安裝半個月左右(yòu)即可完成。設備運行時,每小時耗電僅為(wéi)40度,折合0.4度(dù)/噸水,計算綜合運營(yíng)成本約為0.5~1.2元(yuán)/噸水。
表2-1:生活汙水處(chù)理設備價格與運(yùn)行費用的比(bǐ)較
名 稱(chēng) | 來 源 | 設備價格 (萬元) | 日處理量 (m3/d) | 運行費用 (元/ m3) |
活(huó)性汙泥法 | 美國(guó) | 1040 | 8500 | 1.5 |
厭(yàn)氧UASB和好氧SBR法 | 西德 |
700 |
3000 |
2.0 |
物化氣浮法 | 某汙(wū)水處理(lǐ)公(gōng)司 | 150 | 500 | 3.0 |
水解拚裝法 | 福建某環(huán)保集團(tuán) | 800 | 8000 | 1.3 |
微波汙水(shuǐ)處理法 | 250 | 2500 | 0.5-1.2 |
調試周期短。由於工藝流程短,沒(méi)有多個單(dān)元的繁雜的調(diào)試和聯機調試階段,一般調試過程隻需(xū)幾天即可進入連(lián)續運行。
殺菌滅藻能(néng)力強。微波(bō)對菌、藻類有高(gāo)頻穿透作用,殺傷能力極強,在短時(shí)間內殺滅微生物,有很強的殺菌(jun1)滅藻功能,其中藍藻(zǎo)在微波場中隻需非常短的時間,就可匯聚成大顆粒變黃沉降與水分離。
適應性強,處理效率高。微波汙水處理技術可廣(guǎng)泛應用於市政汙水、工業廢水、小區中水回用等行業的水處理。出水(shuǐ)可達標排放或再利(lì)用。
由於該工(gōng)藝的特(tè)殊性(xìng),在操作過程中可以實現隨時開機停機,並且不影響出水效果,調試簡單快(kuài)捷。
實現工程小型分散化、設備化。直接堵住汙染源頭,省掉城市(shì)建設中(zhōng)埋設龐(páng)大的地下長距離排汙(wū)管網。
表2-2. 微波汙水處理技術與幾(jǐ)種常用工藝對比表
工 藝 名 稱 | 適(shì) 用 範(fàn) 圍 | 投資及 運行費用 | 優 點 | 缺 點 |
SBR | 中小規模有機廢水 | 噸水投資約1500元.噸(dūn)水(shuǐ)電耗1.6kw.h | 水質(zhì)水量適應性強,運行靈活,效(xiào)果好 | 對COD、BOD比有要求 |
A2/O | 大(dà)中型(xíng)規模 氨(ān)氮高(gāo)含量有機廢水 | 一次性投資較高 | 適應性強 | 所需池(chí)體較多,占地麵極(jí)大,投資高 |
A2/O+ 生物過濾 | 高(gāo)負荷有機廢水深度處理,大中型規模 | 一次性投資較高 | 出水效果較好 | 所需池體較多,占地麵極大,投資高 |
AB法 | 大中型規模,COD高濃度,工業(yè)廢水(shuǐ)比例(lì)高的有機廢水(shuǐ) | 一次性投(tóu)資較高 | 抗PH、COD、有毒物質的(de)衝擊能力強 | 對環境溫(wēn)度、N、P、C比(bǐ)有要求,占地麵極大(dà) |
氣浮+過濾 | 難沉降細小懸浮物含量高的工業廢水 | 噸水投資約1000元.運行費用較高(gāo) | 針對性強,出(chū)水效(xiào)果(guǒ)好 | 適用範(fàn)圍有限 |
超 濾 | 中小型規模,較適用於(yú)工業廢水 | 運行費用低,一次(cì)性投資較高(gāo) | 管理方便,出水水質好 | 受溫度、PH及預處理效果影響較大 |
臭氧(yǎng)氧化+活性炭吸附 | 中小型規模,較適用於工業廢水(shuǐ) | 噸水投(tóu)資約(yuē)2200元.運(yùn)行費用較高 | 殺菌能力強出水水質(zhì)較好 | 運行管理複雜 |
微波汙水處理技術(shù) | 各種規模,市政汙水及多種(zhǒng)工業廢水(shuǐ) | 投資(zī)較低,噸水投資1000元左右.(市政汙水日處理量大於3萬噸) | 占地(dì)麵積小,耐衝擊力強,降解物化反應迅速,出水效果好(hǎo),殺菌滅藻能力強 |
3.適用(yòng)範圍
(1).生活汙水:市政(生活小(xiǎo)區)、大型酒店賓館、 休閑旅遊度假村(cūn)生活汙(wū)水處理及中水回用;
(2).工業廢水:如醫院汙水、印染汙(wū)水、電鍍汙水(shuǐ)、造紙廢(fèi)水、電廠循環(huán)水、石化汙水、洗水廠汙水、酒精製糖汙水、澱粉(fěn)廠汙水、填(tián)埋場垃圾滲濾液、生禽養殖屠宰場廢(fèi)水、選礦提煉廠汙水等;
(3).江河湖泊汙水淨化
(4).海水淡化 根據客戶的需求我們可以做到達標排放而且可以做到中水回用。
三.微波處理汙水分析
生活汙水主要源於(yú)日常生活,廢水中含有大量的有機汙染物,其中包括化糞池溢流出水,廚房洗滌水以及其它洗滌用水等,生活(huó)汙水的特性(xìng)主要是:(1)氮、磷、硫含量高,在生活汙(wū)水中含有大量(liàng)纖維素、澱粉、糖類、脂肪、蛋白質和尿(niào)素等(děng);(2)含有大量合成洗滌劑和磷,洗滌劑不容易被生物(wù)降解,磷可以引起水體富營養化;(3)含有多種微生物,如每毫升生活汙水中就含有幾百萬(wàn)個細菌,並含有多種(zhǒng)病原體。生活汙水的化學好氧量(COD)含量不高,一般在250~500mg/l之間,PH值在6~9之間(jiān)。采用微波水處理工藝時,水中汙染物是在添加劑與微波的共同作用下,發(fā)生劇(jù)烈的催化、物理化學反應,轉化成不可溶物質(zhì)或氣體從(cóng)水中分離,水(shuǐ)中的大分子、難(nán)降解的有機汙染物(wù)在微波及添加劑的共同作用下,被分解為小分子,與絮凝劑結合成大塊絮團沉澱;氨氮轉(zhuǎn)化為氨氣逸出;水中磷(lín)轉化為不可溶解磷酸鹽沉澱。
圖3-1. 微波汙水處理技術流程(chéng)框(kuàng)圖
表3-1 對於城市生活廢水微波處理(lǐ)法和現行常規法的比較
相關指標及優缺點 | 微波處理方法 | 現行常規處理方法 |
占地麵積(畝/萬噸(dūn)) | <1 | 100 |
單位廢水耗能 (KWH/噸廢(fèi)水) | 0.3 | 0.4~0.8 |
單位廢水(shuǐ)運行費用(yòng) (元/噸廢(fèi)水) | 0.3 | 0.7~1.2 |
單位廢(fèi)水處理成本 (元/噸(dūn)廢水) | 0.5~1.2 | 1.4~1.6 |
單位廢水處理投資 (元/噸廢水) | 1000(>3萬噸/日) | 1300~1400(>10萬噸/日(rì)) |
實現廢水處理物化 反映過程的條件 | 常壓下,並且不受環境溫度的控製 | 受環境溫度的直接控製,冬季低溫反應進程十分緩慢 |
廢水處理過程汙染物 與(yǔ)水得分離速(sù)度 | 廢水進微波場流經約20秒鍾出微波場後(hòu)3分(fèn)鍾即開始沉澱分離(lí) | 廢水由流入反應池(chí)至流出反應進程約22小時(shí) |
廢水處理過程中的 殺滅微生物功能 | 液相和固相或氣(qì)相中的微生物都已殺滅 | 無殺(shā)滅微生物功能 |
產物再利用 | 有(yǒu)價氣體可回收再利用;固相無菌可作複(fù)合肥;清水無菌可100%返回,實現水的可持(chí)續利用 | 有價氣(qì)體(tǐ)無法回收;固相須作深坑填埋處理;二次水須作(zuò)深度處理才能利用 |
對現行常規法廢水處理產生的二次水深度處理能力(lì) | 二次水經微波淨化後(hòu)可100%返回再利用,這正是發(fā)揮了微波淨化水的優點 | 對二次水的深度處理無能為力 |
規模(mó)效益 | 使廢水處理工程小型分散化,堵住汙水源頭,省掉龐大的排汙(wū)管網工程(chéng) | 需要建設龐大的排汙管網工程,給城市安全帶來隱患 |
2工業廢水
(1).高濃度有(yǒu)機廢水(酒精、酵母、澱粉)
高濃度有機廢水主要控製的汙染物(wù)為(wéi)COD、BOD、SS等,其汙染物濃度高,COD值通常大於2000mg/L,有的甚至達到每升上萬毫克。傳統工藝在處理此類廢水時,常采用UASB厭氧發酵+氧化法來處理,工藝處理時間(jiān)長,約72~96小時,而且在脫硫時對DO的控製非常嚴格,否則會(huì)有惡臭的H2S氣體產生,同時(shí)反(fǎn)應(yīng)溫度高,需要維(wéi)持在中溫(wēn)35℃,能耗高;在回(huí)收沼氣能源時不穩定,排放水的COD值大於150mg/L。
微波汙水處理,對高濃度有機廢水處理,不需要加熱控溫裝(zhuāng)置(zhì)和脫(tuō)硫預處理設施,微波工藝處理時間僅為30min,遠遠(yuǎn)低於傳統(tǒng)方法的72~96小時。
.對比(bǐ)分析
以日處理2000噸高濃度有機廢水為例:
項 目 | 微 波 工 藝 | 傳 統 工 藝 |
占地麵積 | < 300m2 | >1200m2 |
投(tóu)資成本(含土建、工藝設備(bèi)等) | 1800~2200元/m3 | 2500~3000元/m3 |
運行成本 | 1.2~2.6元/m3 | 3.0~4.0元/m3 |
處理時間 | 0.3~0.5小時 | 72~96小時 |
運行維護 | 簡單 | 複雜(zá) |
處理效果 | 排放 | 排放 |
(2).電鍍廢水(shuǐ)
電鍍廢水特點:一般電鍍廢水中含有CN-1、Cr6+、Cu2+、Ni+等重金屬及有毒類汙染物,傳統(tǒng)工藝(yì)需要分類收集,進行(háng)預處理(lǐ)後再進行(háng)混合混凝化學處理,廢水處理結果與(yǔ)前期(qī)分類收集密切(qiē)相關。
傳統方法在處理電鍍廢水時,工藝流程複雜,占地麵積大、廢水反應時間長、投資運行(háng)成本高、運行管理複(fù)雜(廢水(shuǐ)的分類)等難題。
微波處理工藝
微波處理電鍍廢(fèi)水(shuǐ),隻需要將廢水中的含鉻廢水和地麵收集水經還原劑單獨處理即可,整個工藝流程(chéng)簡單,占地麵積小、投資強度低、運行管理簡單。
.微波處理電鍍廢水與傳統工藝(yì)的比(bǐ)較:
傳統工(gōng)藝對電鍍廠的廢水,要采用分類、收(shōu)集(jí)、綜合處理的方法,將電鍍廢水分(fèn)為含鉻廢水、含氰廢水、綜合廢水,收集後進行集中處理,才能達到預期(qī)的效果。由(yóu)於電鍍企業對鍍件進行除(chú)油、除鏽、除臘時,排放的廢水中含(hán)有(yǒu)大量的表麵活性劑、光亮劑、油類、重金屬以及高(gāo)含量的氰化物等諸多因素的(de)影響,CODCr的排放值遠高於國家一級排放標準。廢水中大量的重金屬、氰化物等有毒物質,采用傳統的生化法進行處理時麵(miàn)臨(lín)極大的困難。我(wǒ)公司采用微波汙(wū)水處理(lǐ)工藝對(duì)前處(chù)理(lǐ)廢水進行了中試,並順利(lì)完成了(le)對該(gāi)前處理廢水的治理工程。結果表明,微(wēi)波處理(lǐ)汙水的工藝不僅降低了該工程投資,而且還使其汙水處理(lǐ)能力和處理效果大大提高(gāo)。其水質監測結果見表(biǎo)3-3。
表3-3:電鍍廢水處理監測結果(guǒ) 單位:毫克/升(shēng)(PH、色(sè)度除外)
分析/樣品/結果/名稱 | PH | COD | 六價鉻 | 氰化物 | 銅(tóng) | 鋅 |
前處理進水 | 1.64 | 182 | 0.162 | 11.1 | 16.5 | 8.15 |
處理後出水 | 7.56 | 40.0 | 0.033 | 0.018 | 0.311 | 未檢(jiǎn)出 |
分析/樣品/結果/名稱 | 鎘 | 鉛 | 鎳 | 氨氮 | 磷酸鹽 | 總鉻 |
前處理進水 | 未檢出 | 0.504 | 5.75 | 10.6 | 9.46 | 1.71 |
處理後出水 | 未檢出 | 未檢出 | 0.152 | 0.24 | 未(wèi)檢出 | 0.069 |
微波汙水處理技術對(duì)電鍍廠前處理水的處理工程經過長時間運行,充分體現了以下幾點:
a、微波汙水處理工藝對CODcr、NH3-N、動(dòng)植物油、磷酸鹽、LAS及Cr6+,CN-,Cu2+,Zn2+,Pb,Ni,總鉻等(děng)汙染(rǎn)因子均有有效的去除率,特(tè)別是對CODcr的效果尤其明顯;
b、對汙水種類(lèi)有較好的適應性(xìng),耐水質變化衝擊能力大,能(néng)有(yǒu)效去(qù)除多種汙染物;
c、微(wēi)波工藝屬(shǔ)物理化學法處理工藝,外界環境條件的變化不(bú)影(yǐng)響其處理(lǐ)效果;
d、微波工藝處理流程簡單,完全實現了設備化,實現了全自動化控製,操作(zuò)方便簡單(dān)。
e、廢水處理過程中廢水反應停留時間隻需要45分鍾,遠遠小於傳統工藝20小時以(yǐ)上的停留(liú)時間。
f、該工程采用原設計傳統工藝占地麵積(jī)約1500 m2,而采用微波處理工藝占地(dì)麵積僅(jǐn)有150m2,僅僅是傳統(tǒng)工藝的(de)1/10。
g、能耗小,該工(gōng)程設計總(zǒng)功耗為(wéi)30Kw,實(shí)際運行負荷僅為24 Kw。
h、運行(háng)費用低,噸水處理(lǐ)費用(yòng)為2元(包(bāo)含(hán)所有(yǒu)添加劑,電費、人工(gōng)費、固定資(zī)產折舊(jiù)),而傳統工(gōng)藝的(de)處理費用要在6元以上。
i、工程投資強度小(xiǎo),投資強度僅為傳統工藝(yì)的1/5或1/4。
j、保證出水穩定達標,經檢測(cè)各項出水指標都達到省《水汙染物排放限值》(DB44/26-2001)所規定的標準。
(3).線路板(PCB)廢(fèi)水
廢水特點:PCB板(bǎn)(多層板)在(zài)生產製(zhì)作過程中產生各種廢水、廢液。主要有去墨(mò)顯(xiǎn)影類、蝕刻類、重金(jīn)屬酸堿類等,傳統工藝需(xū)要進行分類收集單獨處理,方可達標。傳統工藝需要對線路板廢水中的去墨顯影類、蝕刻類(含大量絡合銅)、重金屬酸堿廢水等(děng)進行分類、收(shōu)集,處理(lǐ)工藝複雜,投資運(yùn)行成本高,噸水(shuǐ)運行成本可高達4.5元。
對比分析
2000m3/d PCB廢水處(chù)理作(zuò)對比,見下(xià)表
項目 | 微 波 工 藝 | 傳 統 工 藝 |
總(zǒng)占地麵積 | 300m2 | 2500m2 |
投資成本(含土建、工藝設(shè)備等) | 1000~1500元/m3 | 1800~2700元/m3 |
運行成本 | 1.8~2.7元/m3 | 3.5~4.3元/m3 |
運行維護 | 簡單 | 複雜 |
(3).印染廢水
廢水特點:印(yìn)染廢水具(jù)有水(shuǐ)量大、有機汙染物含量高、色度深、堿性大、水質變化大(dà)、可生化性(xìng)差等(děng)特點,屬難處理的工業廢水。
生化法工藝
格柵 |
調節池(或預沉池) |
冷卻塔 |
厭氧水解 |
接觸氧化 |
沉澱池 |
過濾池 |
排放 |
進水 |
物化法(fǎ)工藝
格柵 |
調節池(或預沉池) |
氣浮裝置 |
脫色處理 |
沉澱池 |
過濾池 |
排放(fàng) |
進水 |
傳統工藝(yì)在用生化法處理印染廢水時,常(cháng)采用氧化溝、A/O等工藝。該工藝要求廢水的B/C值大於0.3,且水(shuǐ)溫(wēn)要求
小於35℃,處(chù)理過程中必須有硝化與反硝化(huà)處理設施,使得整個(gè)處理工藝複雜,反應(yīng)時間長達12~16小時,運行費用高,處理效果基本能達到國(guó)家一級排放標準。傳統工藝對絲(sī)光、退漿(PVA)廢水處理時,需要進行分流預處(chù)理或(huò)者堿(jiǎn)回收,運行(háng)成本大於3.0元/噸水。
傳統工藝在用物化法處理印染廢水時,受工藝所限,往往需要投加大量的脫色劑和淨水劑,對硫化染料廢水還應投加FeSO4除硫(liú)。處理水難達標排(pái)放,且產泥(ní)量大。
微波工(gōng)藝
汙泥脫水處理係統 |
泥餅外運 |
回1#混合器 |
微波反應器 (WBSZ-2400) |
出水回用或排放(fàng) |
反應體及沉(chén)澱過濾設備
|
1#號混合器 |
2#號混合器 |
集水池 |
1#添加劑 |
2#添加劑 |
進水 |
微波後反應體 |
微波汙水處理工藝流程簡單,不需要傳統(tǒng)方法(fǎ)的厭(yàn)氧水解、脫硫等工藝,廣譜性強,占地麵積小,投資強度低(dī),對印(yìn)染廢水的處理效果優於國家一級排(pái)放標準,脫色能力強(qiáng),脫(tuō)鹽處理後即可回用。
對比分析
以2400m3/d 印染廢水處理(lǐ)作對比,見下表
項目 | 微 波 工(gōng) 藝 | 傳 統(tǒng) 工 藝(yì) |
總占地(dì)麵積 | 300m2 | 1000m2 |
投資成本(含土建、工藝設備等) | 1000~1400元/m3 | 1200~1500元/m3 |
運行成本 | 1.2~1.8元/m3 | 1.5~2.5元/m3 |
運行維護 | 簡單 | 複雜 |
(4).製革廢水
鹽濕生(shēng)皮製(zhì)革
廢水特點:鹽濕生皮製革產(chǎn)生的廢水(shuǐ)中含有大量的硫(liú)化物、鉻及(jí)易產生泡沫的洗滌劑等,油(yóu)脂含量高,色度高。
傳統工藝
格柵 |
調節池(或預(yù)沉(chén)池) |
脫硫池 |
缺氧水解 |
洗皮水(shuǐ)水 |
預沉池 |
二澱池 |
過濾池 |
排放 |
接(jiē)觸(chù)氧化池 |
傳統工(gōng)藝需要(yào)將鞣革含Cr廢水進行分(fèn)流預處理,調節pH值在8.5,沉澱(diàn)除鉻後再與(yǔ)洗皮水混合後進入生化處理係統。傳統生化處理係統(普(pǔ)通活(huó)性(xìng)汙泥法、氧化溝法、SBR法、A/O法)等容易產生惡(è)臭的H2S氣體,汙泥產量大,容易造成二次汙染,出(chū)水水質COD在150mg/L左右,其餘(yú)汙染物基本可達標排放,但排水呈微棕(zōng)色。
蘭(lán)皮製革
蘭皮(pí)製革產生的汙水治理時(shí)要求必須將鞣革水分流除鉻預處(chù)理後,在進行綜合(hé)處理,不允許混流。由於蘭皮製革汙水的可生化性較差、化學藥品、助(zhù)劑及LAS(陰(yīn)離(lí)子洗滌劑)濃度高,為提高生物淨水靈敏度(dù)(生物代謝的BOD5碳源),通(tōng)常要投加(jiā)糖(táng)、麵粉或尿素等以改善BOD5:N:P大於200:5:1的(de)生物代謝養料結(jié)構,故而運行操作複雜,而且增加了處理成本,處理時間長(zhǎng),約為18~20小時。蘭皮製(zhì)革汙水經分流、氣浮(除泡、除LAS)缺氧水解、接觸氧化及沉澱過濾後(hòu),處理(lǐ)水基本達標,COD可控製在100mg/L。
微波汙水處理工藝對製革廢水處理時,不(bú)需要分流預處理,處理水沒有惡臭的H2S氣體產生,適應性強,占地麵積(jī)小,投資(zī)強度低,處理水的水質效果優(yōu)於(yú)國(guó)家一級排放標準,脫色能力強,對處(chù)理水進行脫鹽處理(lǐ)後(hòu)即可回用。
對比分析
以1000m3/d 製革廢水處理(lǐ)作對比,見下表
項 目 | 微 波 工(gōng) 藝 | 傳 統 工 藝 |
總占地麵積(jī) | 180m2 | 800m2 |
投資成本(含土建、工藝設備等) | 1500~1800元/m3 | 2000~2600元/m3 |
運行成(chéng)本 | 2.5~3.2元/m3 | 3.0~3.8元/m3 |
運行維護 | 簡單 | 複雜 |
(5).江河湖泊汙水(shuǐ)淨化(huà)
在我國工業的高速發展過程中,由於大量未(wèi)經治(zhì)理或未達標治理的工農業與生活汙水(shuǐ)進入河道湖泊(bó),遠遠超過了(le)它的納汙能(néng)力,使(shǐ)得河流湖泊受到嚴重的汙染,氮(dàn)、磷的超標排放造成了河(hé)流湖泊(bó)的富營養化,使得水質惡化變黑,動植物大量死亡。同時,許多(duō)汙染物(wù)由於自身的特性以及在河流中發生的物(wù)理及化(huà)學反應而沉澱在河流湖泊底部成為(wéi)河(湖)底汙泥。隨著未達(dá)標水的持續排入,加(jiā)上底泥不斷的與(yǔ)河水(shuǐ)進行汙染物的交換(huàn),雖然某些(xiē)河流湖泊經過治(zhì)理,但仍然存在(zài)著嚴重的汙染,治標不治本,達不到地表水環境的基本要求(V類水要求)。
目前,國內外對河流湖泊(bó)水治(zhì)理成功的案例往往采用河道湖泊(bó)汙水治理、建築大壩引水衝汙、底泥清(qīng)汙等一種(zhǒng)或幾種方法相結合來(lái)治理。如下:
河道汙水治理、排(pái)入汙水處理:泰晤士河流域的治理采用生態處理措施與汙水處理廠相結(jié)合(hé)的方式(1985年(nián)在泰晤(wù)士河(hé)流域的沃爾登興建第一個蘆(lú)葦床係(xì)統,爾(ěr)後又陸續建造了23個蘆葦床係統(tǒng),1988年全流域(yù)運行的汙水處(chù)理廠有476座(zuò),其中最大的貝克頓汙水處理廠日處理(lǐ)能力100萬噸);
引水衝汙、汙泥疏浚(xùn):日本的隅田川河(hé)俄羅斯的莫斯科河均采用引水衝汙、汙泥疏浚的治理措施(隅(yú)田(tián)川清除河底汙泥400萬立方米,莫斯科河挖出800萬立方米);
建(jiàn)築大壩、引水衝汙:德國的魯爾河、日本的中川(chuān)等采用建(jiàn)築大壩,引水衝汙的方(fāng)式治理,消(xiāo)除了河流的黑臭現象。
根據微波能水處理(lǐ)機(jī)組設備的處理效果及安裝特點,我公司提出了江河、湖泊水的微波淨化工藝:采用建(jiàn)築大壩(針對河流)、河(hé)湖水治理、底泥清汙的綜合治理(lǐ)方式。
在壩體之上根據水的流量和容量設計計算微波能水處理機組設備的套(tào)數,上遊攔截後的水直接進入微波能水處理機組設(shè)備進行處理,經過30min左右後(hòu),處理後的水流入(rù)下遊,使得河水清澈,在治理後重新恢複河道的水域(yù)功能,能(néng)消除黑臭現(xiàn)象,同時經微波能水處理設備處理後的水是經過微波(bō)的強殺菌和滅藻處理,因此不會產生河水的二(èr)次汙染。經沉降過濾處理後所排放的汙泥還可以(yǐ)輸送至農田作為肥料用。
通過采用成套(tào)的微波汙水(shuǐ)處理設備(bèi)對部分地區河道水處理情況見下表:
高氮(dàn)磷汙水微波化學處理檢(jiǎn)測數據 | |||||||
水樣名稱 | 色度 | COD | SS | 氨氮 | 總(zǒng)磷 | PH | |
水樣一 | 原水 | 90 | 537 | 483 | 46.5 | 4.78 | 8 |
出水 | 8 | 37.5 | 73 | 13.8 | 0.04 | 7.4 | |
去除率 | 91% | 93% | 84.90% | 70% | 99% | ||
水樣二 | 原(yuán)水 | 101 | 339 | 983 | 2.07 | 32.3 | 9.62 |
出(chū)水 | 9 | 15 | 3 | 0.07 | 0.06 | 7.6 | |
去除率 | 91.90% | 95.57% | 99.69% | 96.62% | 99.80% |
經微波處理後的水氮和磷的排(pái)放遠低於國家的排放(fàng)標準,徹底解決了水體富營養化(huà)的問(wèn)題。
(6).海水淡化
我國是(shì)世界上13個缺(quē)水國之一,而且水資源的時(shí)空分布嚴重不均衡,中國的水資源占有(yǒu)量(liàng)僅居世界第108位。2010年後,中國將進入嚴(yán)重的缺水(shuǐ)期;2030年,中國將達到缺(quē)水高峰期(qī)。在許多經濟(jì)發(fā)達的國家(jiā)和地區,也都(dōu)麵臨著缺水的問題。在(zài)90年代,人們已把(bǎ)目光投向了大海——利用海水淡化技(jì)術增加淡水的資源量。
我(wǒ)公司的脈衝微波能海水淡化(huà)工藝流程見圖4-1。海水經脈衝微波能技術處理後產生的(de)淡水,可適用於衝廁、衝洗道路、消防、園林綠化和建築施工等多方麵用(yòng)水,而且噸水價格低於現有(yǒu)的用水價格
四、結論
經(jīng)大量工程實踐證明:微波化學汙水處理技(jì)術對(duì)水中汙(wū)染物有顯著的去除效果。出水中的色(sè)度、硫化物(wù)、懸浮物、CODcr、BOD5、揮發酚和總磷等去除率在80%以上;出水(shuǐ)中(zhōng)的氨(ān)氮和陰離子洗滌劑的去除率在45%和70%左右。沉降汙泥中含有大量的磷(富集倍數(shù)為300倍左右),出泥量少,占出水量的3~5%。處理後(hòu)檢測項目符合《汙水綜(zōng)合排放標準》(GB8978-1996)中的一級標準要求。另經有關權威專業(yè)部門檢測,其微波漏能遠遠低於國家(jiā)標準,證明(míng)其對人體(tǐ)絕對(duì)安全可靠。微波(bō)汙水處理技術在國內外(wài)無先例,處於世界先進水平。
微波汙水處理技術在治理江(jiāng)河湖(hú)泊,淨化水體,改善水資源生態環境方麵獨具特(tè)點,可快速去汙、高效殺菌,可靠(kào)除藻,達到去(qù)濁變清的目(mù)的,對水體不產生二次汙染。將汙水逐漸置換澄清,生成絮體物,快速沉(chén)降,覆蓋於底部汙泥層上,防止(zhǐ)水(shuǐ)質的進(jìn)一步惡化。為保護人類賴以生存的(de)自然(rán)生態環境(jìng),徹底解決水資源問題,保護我們的綠色家園,讓(ràng)微波汙水處理技術把不可能變為(wéi)可能(néng)。